植入桥梁桩基的汉延渠渠堤边坡稳定性分析

发布时间：2020-10-12 20:55

　　 随着国家“一带一路”倡议的提出与实施,“十三五”期间道路交通行业将迎来新的大发展,宁夏作为丝绸之路经济带的重要节点,其在交通领域的建设力度也大大提高,同时面临着大量的边坡工程问题。本文根据银川市立掌公路改扩建工程中遇到的实际边坡工程问题,采用强度折减法对拟建跨汉延渠桥桩基整个施作过程下的汉延渠渠堤边坡进行稳定性研究,运用ABAQUS有限元模拟软件,分析了前期不同桩基开挖深度、后期不同桩基植入深度与不同桩基植入位置以及不同水位下降情况对汉延渠渠堤边坡稳定性的影响。主要研究内容及成果如下:(1)依据跨汉延渠大桥施工图及地质勘察报告,分析了汉延渠渠堤边坡的类型和特征,并由此建立二维有限元模型。运用ABAQUS分析了不同桩基开挖深度对渠堤边坡的稳定性影响。结果表明,边坡位移变化处与产生塑性贯通区的区域是一致的,当桩基开挖位置在边坡破裂面之外时,不同桩基开挖深度下边坡安全系数FV在1.64左右浮动,此时不同桩基开挖深度并没有明显影响渠堤边坡的稳定性,在桩基开挖的过程中无需对边坡进行人工加固处理。(2)采用ABAQUS内嵌的莫尔-库伦本构模型分析对比植入不同深度、不同位置的桥梁桩基对渠堤边坡稳定性的影响。结果表明,桩基植入的位置对边坡的稳定性的影响较大,当桩基布置在边坡破裂面之外如设计桩位时,对边坡的加固作用不明显,而一但布置在边坡破裂面之上,则会产生明显的加固作用,与边坡抗滑桩产生类似的作用。但是桩基达到某一深度后,对边坡的加固作用不再产生明显变化,边坡安全系数将稳定在某一值附近。因此,建议该工程中设计桩位应布置在渠堤内侧边坡之上(即滑动面上),既缩短主跨跨径降低造价又对边坡起到加固作用。(3)介绍了水位下降的三种模式,讨论了水位骤降与缓降情况下的区别与判别依据,利用ABAQUS计算了水位骤降与缓降两种情况下的渠堤边坡安全系数。结果表明,不论是水位缓降还是骤降,水位在初期下降时对边坡稳定性的影响较大,而在后期对边坡稳定性的影响逐渐减弱。在水位变化的整个过程中,骤降情况下边坡安全系数要低于缓降情况,水位缓降情况下,边坡稳定性最高,而水位骤降情况下,边坡稳定性最低,但总体上水位的下降(骤降情况)使得边坡最小安全系数为FV1=1.3571,其对边坡稳定性的影响有限,并不会造成边坡的失稳破坏。本文通过以上研究,揭示了桥梁桩基在前期桩基开挖到后期的桩基植入对渠堤边坡稳定性的作用机理,分析了边坡稳定性随桩基开挖深度、桩基施作后的植入深度、水位下降的变化规律,给依托工程的方案设计提供了重要依据,可为类似工程的设计和施工提供一定参考。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U443.1
【部分图文】：

首先给定不同的强度折减系数rF ，根据折减后的强度参数运用大型有限元件进行数值分析，计算是否收敛。在计算过程中不断地增大rF ，直至达到临界破坏此时的rF 就是边坡稳定安全系数sK[36]。目前判断土坡达到临界破坏的评价标准要有：（1）以数值计算是否收敛作为评价标准，与有限元的算法有关[37]。（2）以征部位的位移拐点作为评价标准。（3）以是否形成连续的贯通区作为评价标准。2.4 依托工程概况2.4.1 项目概况2.4.1.1 路工程项目概况银川市立掌路改扩建公路工程项目起点位于望滨公路南侧，通桥村南部。顺目前已施工的东线公路跨汉延渠桥桥头，跨越汉延渠后与望滨公路平交。路线跨银高速，终点止于掌政镇将军路，沿线控制因素见图 2-22。

汉延渠

汉延渠剖面尺寸示意图见图 2-24。由立掌路汉延渠桥标段地质段汉延渠附近的地层岩性，其地质剖面图见图 2-25。（a）桥梁桩基位置剖面图 （b）桩基图 2-24 汉延渠桥标段汉延渠剖面示意图01101:11:1.5填筑土粉土2010011:11:1.5填筑土粉土01.57 7
【参考文献】

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本文编号：2838266